Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

23
первом случае образуется твердый раствор внедрения (атомы
компонента А находятся в междоузлии); во втором случае - твердый
раствор вычитания вида AB
1 -
(образование вакантных узлов в
подрешетке А). Коэффициент (обычно << 1), используемый в
обозначениях AB
1
(или в общем виде A
m
B
n(1 )
), отражает степень
нестехиометричности соединения АВ (или A
m
B
n
), вызванной
собственными дефектами решетки - междоузельными атомами и
вакансиями.
Твердые растворы внедрения из-за различия компонентов
являются ограниченными, т. е. существуют лишь до определенной
концентрации исходных компонентов, выше которой они
распадаются. Неограниченные твердые растворы, существующие во
всем интервале концентраций исходных компонентов (элементов А и
В в двойных системах или стехиометрических соединений типа АВ и
АС в тройных системах), могут быть построены по типу раствора
замещения для компонентов с одинаковым типом кристаллической
решетки и с близкими по размерам и электронному строению
атомами. Такие соединения принято называть упорядоченными
твердыми растворами. Их состав выражается формулами: A
1 –х
B
х
-
для растворов элементов А и В, A
1 –х
B
х
С - для растворов соединений
АС и ВС или AB
1 –х
С
х
- для растворов соединений АВ и АС, где х -
атомная доля (0 х 1) элемента или соединения в твердом растворе.
Независимо от типа все твердые растворы имеют атомарный
характер: в кристаллической решетке твердого раствора можно
обнаружить лишь атомы, а не молекулы растворенного вещества.
Поскольку атомы растворителя и растворенного элемента имеют
различные радиусы, кристаллическая решетка твердого раствора
замещения искажена (рис. 1.2). Еще более резкие искажения
возникают при внедрении атомов и при образовании вакансий. Нельзя
говорить об определенном периоде кристаллической решетки
твердого раствора: период этот в разных участках решетки различен;
можно говорить лишь о среднем его значении. Эту среднюю величину
называют периодом кристаллической решетки твердого раствора.
Определение периодов d решетки твердого раствора в
сочетании с точным измерением плотности позволяет установить тип
твердого раствора. По экспериментальным данным находят общее
число атомов п, приходящихся на элементарную ячейку
кристаллической решетки твердого раствора. Если п совпадает с п
0
нормальным числом атомов в ячейке данной кристаллической струк-
туры, значит раствор построен по типу замещения, при п > п
0
раствор
построен по типу внедрения и при п < п
0
- по типу вычитания.
При образовании твердых растворов замещения растворение
элементов с меньшим атомным радиусом, чем атомный радиус
растворителя, вызывает уменьшение периода решетки; при

Страницы